Android-系统架构

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应用程序（Application）

Android会同一系列核心应用程序一起发布，该应用程序包包含email客户端、SMS短信息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用Java语言编写的，通常开发人员就处在这一层。

应用程序框架（Application Frameworks）

提供应用程序开发的各种API进行快速开发，也即隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统，大部分使用Java编写，所谓官方源码很多也就是看这里，其中包括：

• 丰富而又可扩展的视图（Views）：
  可以用来构建应用程序，它包括列表（lists）、网格（grids）、文本框（text boxes）、按钮（buttons），甚至可嵌入的web浏览器。
• 内容提供器（Content Providers）：
  使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据（如联系人数据库），或者共享他们自己的数据。
• 资源管理器（Resource Manager）：
  提供 非代码资源的访问，如本地字符串、图形、和布局文件（layout files）。
• 通知管理器（Notification Manager）：
  使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
• 活动管理器（Activity Manager）：
  用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。

系统运行库与Android运行环境（Libraris&Android Runtime）

系统运行库

Android包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。他们通过Android应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库：

• Bionic 系统C库
  一个从BSD继承来的标准C系统函数库（libc），它是专门为基于 embedded linux的设备订制的。
• 媒体库
  基于 PacketVideo OpenCORE；该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件，编码格式包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG。
• Surface Manager
  对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。
• Webkit，LibWebCore
  一个最新的web浏览器引擎用，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图，鼎鼎大名的 Apple Safari背后的引擎就是Webkit
• SGL
  底层的2D图形引擎
• 3D libraries
  基于OpenGL ES1.0 APIs实现；该库可以使用硬件3D加速（如果可用）或者使用高度优化的3D软加速。
• FreeType
  位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示
• SQLite
  一个对于使有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。

Android运行环境

该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。每一个Android应用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik被设计成一个设备可用同时高效的运行多个虚拟系统，Dalvik虚拟机执行（.dex）的Dalvik可执行文件，该格式文件针对小内存使用做了优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由Java编译器编译，然后通过SDK中的“dx”工具转化成.dex格式由虚拟机执行

HAL 硬件抽象层

其实Android并非将所有的设备驱动都放在linux内核里面，而是实现在userspace空间，这么做的主要原因是GPL协议，Linux是遵循该协议来发布的，也就意味着对于linux内核的任何修改，都必须发布其源代码。而现在这么做就可以避开而无需发布其源代码，毕竟它是用来赚钱的，而在linux内核中为这些userspace驱动不可以直接控制的硬件可以被访问，而只需公布这个后门代码即可，一般情况下如果要将Android移植到其他硬件去运行，只需要实现这部分代码即可，包括：显示器驱动，声音，相机，GPS，GSM等等。

Linux内核（Linux Kernel）

Android的核心系统服务依赖于Linux2.6内核，如安全性、内存管理、进程管理，网络协议和驱动模型。Linux内核也同时作为硬件和软件之间的抽象层，其外还对其做了部分修改，主要设计两部分修改：

• Binder（IPC）
  提供有效的进程间通信，虽然linux内核本身已经提供了这些功能，但Android系统很多服务都需要用到该功能，为了某种原因其实现了自己的一套。
• 电源管理
  主要为了省电，比较手机是手持设备，低耗电才是我们的追求。